#工业硅大会来了#硅在地球上广泛存在,占地壳总质量的1/4以上。硅作为材料领域的重要产业,是我国电子材料和高新技术材料发展的基础,因此被称为“工业味精”、“半导体之王”、“光伏产业的火车头”,可以说没有硅就没有今天的高科技产业。工业硅又称金属硅、结晶硅,是硅铝合金、有机硅、多晶硅、单晶硅、光伏产业上游最基础的原材料,其应用已经渗透到国家的经济建设、国防军工,以及日用民生、新能源、电子通讯等各个行业中,是现代工业尤其是高科技产业必不可少的原材料。
从硅石到工业硅,这其貌不扬的石头究竟经历了怎样的蜕变,才浴火重生为重要的工业宝藏呢?
工业硅生产的三大原料:
·优质硅石矿;
·碳质还原剂——木炭、精煤或石油焦等;
·疏松剂——木片、木块、玉米芯、松子球、椰子壳等。
工业硅生产的反应器——矿热炉。
工业硅生产的过程——电热化学反应过程。
具体来说,工业硅的生产是将硅石矿、还原剂、疏松剂等炉料,由原料处理系统送到电炉车间的合格料堆场(库)。根据生产要求,按照确定的炉料配比,通过配料站将称量准确的炉料由输送设施送达电炉车间炉顶料仓(或操作平台的贮料仓),根据炉况将炉料通过加料管(或炉口加料车)加入炉膛内。炉口操作人员适时进行透气、捣炉、沉料、加料、推料等操作,使电炉内炉料具有良好的透气性、合适的熔池电阻及足够高的炉膛温度,以保持炉况顺行和电炉的生产正常。工业硅生产过程是连续的,出炉是间断的(国外大型炉生产出炉也有连续的),熔硅进入硅水包进行精炼,降低工业硅中铝、钙等杂质,工业硅熔体的成分进一步得到纯化,经扒渣后,再注入锭模中铸成锭块,硅锭冷却脱模后进行破碎、取样、化验、分级、包装、称量、入库。
自2000年以来,随着科技和生产的快速发展,工业硅的需求量高速增长。我国工业硅的出口量逐年增加,不断刷新纪录。由于我国南方水电资源丰富,前些年南方是工业硅主产地。而近年来,随着新疆大电炉时代的兴起,新建企业的增多,工业硅主产地转变为新疆、云南、四川、福建、青海、甘肃等地。截至2019年,我国工业硅年产能为482万吨,年产量为220万吨。新疆为我国工业硅产量第一的省份,2019年产量达97万吨,云南、四川产量位列第二和第三,三省(区)总产量达到170万吨。
我国发展工业硅行业具有得天独厚的优势:
·所有原材料不需要进口。我国锰矿、铬矿、镍矿主要依靠进口,没有任何优势,但对硅系行业而言,所需原材料硅石、煤炭等国内储量丰富,完全能够满足生产所需。
·工艺路线成熟,技术经济指标先进。我国工业硅行业是伴随工业发展起来的,装备水平有了较大的提升,配套设施更加完善,在节能降耗、烟气污染综合治理、烟气余热利用、降低综合能耗方面迈上了新台阶,工艺技术趋于成熟,技术经济指标达到先进水平。
·与有渣法品种相比,对环境污染相对较小。工业硅生产采用电炉法冶炼,属于无渣法生产,对环境污染相对较小。